使用Arduino开发板读取传感器

风筝

Arduino开发板可以轻松获取各类传感器的值，这是其非常有用的功能之一。

传感器是将物理量（例如光强度或温度）转换为电信号的器件。例如，热电偶输出与其温度成比例的电压。有许多不同类型的传感器：

●    光照传感器（Light  sensor）

●    运动传感器（Motion  sensor）

●    温度感应器（Temperature  sensor）

●    磁力传感器（Magnetic fields  sensor）

●    重力传感器（Gravity  sensor）

●    湿度传感器（Humidity  sensor）

●    振动传感器（Vibration  sensor）

●    压力传感器（Pressure  sensor）

●    电场传感器（Electrical fields sensor）

●    声音传感器（Sound sensor）

●    位置传感器（Position sensor）

这些传感器用于数千种不同的应用，包括制造、机械、航空航天、汽车、医药和机器人。

实验1：距离传感器

在本实验中，我们将使用夏普GP2Y0A21YK接近传感器来控制LED的亮度。

需要的硬件

●    Arduino Mega2560开发板

●    面包板

●    LED指示灯

●    连接导线

●    470欧姆电阻

●    Sharp GP2Y0A21YK接近传感器

接线图

夏普接近传感器可以检测最近10厘米、最远80厘米的物体。它发出红外光脉冲，然后检测光线反射的角度。物体越远，输出电压越低。如果传感器没有反射，则传感器的输出电压将为0 V。如果物体为10 cm或更近，输出电压将等于5 V.（在本实验中，我们向传感器提供5V电压。 ）

传感器的输出连接到Arduino模拟输入。然后，Arduino的模数转换器（ADC）将该值转换为0到1023之间的值。然后将该值映射到0到25​​5之间的值，该值用于设置脉冲的占空比 - 宽度调制输出，控制LED的亮度。结果是物体离接近传感器越近，LED就越亮。

实验代码1

1. const int pwm = 2  ;  //Initializing Pin for pwm
   
2. const int adc = A0 ;  //Initializing Pin for adc
   
3. 
   
4. 
   
5. void setup()
   
6. {
   
7. pinMode(pwm,OUTPUT) ;  // To change LED brightness  
   
8. }
   
9. void loop()
   
10. {
    
11.   int sensor_val = analogRead(adc) ;
    
12.   sensor_val = map(sensor_val, 0, 1023, 0, 255) ;
    
13.   
    
14. /*
    
15.    -----------map funtion------------
    
16.    The above funtion scales the output of adc,which is
    
17.    10 bit and gives values btw 0 to 1023, in values btw
    
18.    0 to 255 form analogWrite funtion which only recieves
    
19.    values btw this range.
    
20. */
    
21. 
    
22.   analogWrite(pwm,sensor_val) ; // setting sensor value as pwm
    
23. 
    
24. }

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实验2：温度传感器

在这个实验中，Arduino将使用LM35传感器IC测量温度。 LM35是低压IC，需要+4 VDC至+20 VDC的电源。我们可以使用Arduino的+5 V输出为传感器供电。 LM35只有3个引脚，2个用于电源，1个用于模拟输出。输出引脚提供的模拟电压输出与摄氏温度成线性比例。当使用单电源供电时，输出范围为0 V - 1.5V。0V的输出对应于0℃的温度，并且对于温度的每度增加，输出增加10mV。要将输出电压转换为温度，只需将输出电压除以mV为10。例如，如果输出值等于315 mV（0.315 V），则温度为31.5°C。

LM35的引脚配置：

需要的硬件

●   LM35温度传感器

●   LED指示灯

●   火柴盒

●   470欧姆电阻器

●   Arduino Mega2560开发板

●   面包板

●   连接导线

接线图

实验代码2

LM35的输出引脚（引脚2）连接到Arduino的A0。该代码使用函数analogRead()将输出电压转换为0到1023之间的数字。将此数字乘以0.48828125将该值转换为C，然后显示在串口监视器上：

1. const int adc = 0 ; //naming pin 0 of analog input side as adc
   
2. const int high = 8 ; // For turning on and off yellow LED
   
3. const int low = 9 ; // For turning on and off Green LED
   
4. void setup()
   
5. {
   
6. Serial.begin(9600) ; //Starting serial Communication at baud rate of 9600
   
7. pinMode(high,OUTPUT); //declaring LED pins as OUTPUT
   
8. pinMode(low,OUTPUT);
   
9. }
   
10. void loop()
    
11. {
    
12. int adc = analogRead(0) ; //reading analog voltage and storing it in an integer
    
13. adc = adc * 0.48828125; //converting reading into Celsius
    
14. Serial.print("TEMPRATURE = "); //to Display on serial monitor
    
15. Serial.print(adc); //Temperature reading
    
16. Serial.print("*C"); //TEMPRATURE = 27*C ETC
    
17. Serial.println(); //To end the line
    
18. delay(1000); //1 Sec delay
    
19. /*
    
20. LOGIC:
    
21. if (temperature (adc) > 70 ° C )
    
22. turn on Yellow Leds
    
23. turn off Green Leds
    
24. else
    
25. turn off Yellow Leds
    
26. turn on Green Led
    
27. */
    
28. if(adc>70) // This is the control statement
    
29. {
    
30. digitalWrite(high,HIGH) ;
    
31. digitalWrite(low,LOW) ;
    
32. }
    
33. else
    
34. {
    
35. digitalWrite(high,LOW) ;
    
36. digitalWrite(low,HIGH) ;
    
37. }

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